微型机器人在微创医学中的应用

【据Annual Review of Biomedical Engineering 2010年4月报道】题：Microrobots for minimally invasive medicine （作者：Bradley J. Nelson等）

微型机器人的广泛应用将改变医学领域的方方面面。在过去的十年里，微型机器人实现了两个特别重要的进步：达芬奇机器人微创手术的施行和胶囊内镜机器人的广泛应用（图1）。微型机器人可以执行某些困难的或看似不可能完成的任务。这些不受限制、无线控制的设备，将使现有的微创治疗和诊断程序出现巨大变化，使患者受益很多，如缩短术后恢复时间、减少并发症及感染风险等。

图1 胶囊内镜机器人示意图

近年来，胶囊内镜机器人已经在临床使用，这些几厘米的设备能适应胃肠道的大小，接受胃肠道检查者只需吞服一粒“胶囊”，15分钟左右即可实现胃部的全面检查。其主要由磁场精确控制系统、智能胶囊内镜、便携记录仪和胶囊定位器4个部分组成，通过磁场对胶囊在胃部的控制实现轻松舒适的胃部检查。然而，如果人类制造出几毫米甚至更小的微型纳米机器人，就能以最小的创伤对人体的循环系统、泌尿系统、中枢神经系统的疾病进行诊治。

微型机器人在医学上的应用包括以下几个方面：（1）靶向治疗。靶向给药在提高治疗部位药物浓度的同时降低其副作用。靶向给药也针对特定细胞或目标基因，包括靶向放疗和靶向热疗等。（2）清除异物。微型机器人可以在近距离携带放射性粒子摧毁肿瘤并进行组织消融，如清除血管内壁的脂肪沉积等。微型机器人还可进行超声消融，使用超声压力波摧毁肾结石。……